(1)利用列的和消元。记所求行列式为 D。第 1,2 列下方元素互为相反数,第 3,4 列上方元素也互为相反数。依次作 c1→c1+c2、c3→c3+c4,行列式值不变,得
D=aa000a1−100aa1−10a.
(2)再作 r2→r2−r1、r4→r4−r3,得到
D=a0000a1−200a01−20a.
(3)按稀疏列展开。先按第一列展开,再按所得三阶行列式的第二列展开,两次代数余子式的符号都为正,故
D=aa1−20a0−20a=a2a−2−2a=a2(a2−4)=a4−4a2.
全部变换均为倍加,没有除以 a,因此也适用于 a=0。此时原行列式前两行互为相反数,值为零,与结果相符。
将原矩阵写成分块形式 (aI2BBaI2),其中 B=(−111−1)。先把第一块行加到第二块行,再从第一块列减去第二块列,得到分块上三角矩阵 (aI2−B0BaI2+B)。这些倍加变换不改变行列式,因此
D=∣aI2−B∣∣aI2+B∣=∣a2I2−B2∣=a2−222a2−2=(a2−2)2−4=a4−4a2.
其中 B2=(2−2−22),上述变换无须假设 a=0。